Armónico

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En acústica y telecomunicaciones, un armónico de una onda es un componente sinusoidal de una señal. Su frecuencia es un múltiplo de la fundamental. La amplitud de los armónicos más altos es mucho menor que la amplitud de la onda fundamental y tiende a cero; por este motivo los armónicos por encima del quinto o sexto generalmente son inaudibles. El concepto y la existencia de armónicos tiene su fundamento matemático en la teoría de las series de Fourier. Una de las obras clave en el desarrollo de acústica es el libro del físico Helmholtz On the sensations of tone, obra en la que describe minuciosamente sus experimentos pioneros en la determinación de los armónicos basándose en su audición mediante el diseño de aparatos resonadores y otros instrumentos.

[editar] Timbre

Los armónicos son los que generan el timbre característico de una fuente de sonido (ya sea una voz humana, un instrumento musical, etc.). Son los que permiten diferenciar un tipo de instrumento de otro, o reconocer el timbre de la voz de una persona.

Los armónicos más altos son inaudibles, y lo que da diferentes timbres a diferentes instrumentos es la amplitud y la ubicación de los primeros armónicos y los parciales. Y las diferentes trayectorias de las ondas sonoras de dos instrumentos tocando al unísono es lo que permite al oyente percibirlos como dos instrumentos separados.

Por ejemplo, si dos instrumentos ejecutaran la nota do₄ (la tecla blanca central de un piano), la onda fundamental de ambos poseería la misma frecuencia (en este ejemplo 264 Hz o ciclos por segundo). Sus timbres son diferentes porque cada uno produce una altura de armónicos diferentes.

[editar] Serie de armónicos

Cuando se ejecuta una nota en un instrumento musical se genera una onda de presión de aire. Esta onda sonora está acompañada por una serie de armónicos, todos prácticamente inaudibles, pero que le dan al instrumento su timbre particular. Cada armónico de esta serie tiene una amplitud (volumen o fuerza del sonido) diferente. Por ejempo en el clarinete son más fuertes los armónicos impares (el 3º, el 5º, el 7º, etc.).

A partir del quinto armónico, todos los siguientes armónicos impares suenan ligeramente desafinados con respecto al temperamento igual (que es sistema de afinación en boga en casi todo el mundo desde principios del siglo XX).

Escala armónica.

Esta es la serie de los primeros armónicos (que justamente son los principales):

Nº de Armónico	Frecuencia	Nota	Intervalo
1º armónico	264 Hz	do₁	tono fundamental (el primer do a la izquierda del piano)
2º armónico	528 Hz	do₂	octava
3º armónico	792 Hz	sol₂	quinta
4º armónico	1056 Hz	do₃	octava
5º armónico	1320 Hz	mi₃	tercera mayor
6º armónico	1584 Hz	sol₃	quinta
7º armónico	1848 Hz	sib₃	séptima menor (muy desafinada)
8º armónico	2112 Hz	do₄	octava
9º armónico	2376 Hz	re₄	segunda mayor
10º armónico	2640 Hz	mi₄	tercera mayor
11º armónico	2904 Hz	fa#₄	cuarta aumentada
12º armónico	3168 Hz	sol₄	quinta justa
13º armónico	3432 Hz	la₄	sexta mayor (muy desafinada)
14º armónico	3696 Hz	sib₄	séptima menor
15º armónico	3960 Hz	si₄	séptima mayor
16º armónico	4224 Hz	do₅	octava

[editar] Afinación con armónicos

Los armónicos se han utilizado como base de los sistemas de temperamento justo.

[editar] Parciales

Los armónicos cuyas frecuencias no son múltiplos enteros se denominan "parciales". Las campanas son los que poseen más parciales perceptibles que otros instrumentos.

[editar] En electricidad

En sistemas eléctricos de corriente alterna los armónicos son, igual que en acústica, frecuencias múltiplos de la frecuencia fundamental de trabajo del sistema y cuya amplitud va decreciendo conforme aumenta el múltiplo. En el caso de sistemas alimentados por la red de 50 Hz, pueden aparecer armónicos de 100, 150, 200, etc Hz.

Los componentes armónicos se definen (según la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC 60050)) como un componente de orden superior a 1 de la serie de Fourier de una cantidad periódica [IEV 161-02-18].